富镍正极和离子液体电解质具有极高的能量密度和良好的稳定性

目前，锂离子电池是最常见的移动电源。然而，在某些应用中，这种技术达到了极限，对于电动汽车尤为突出，轻量化和紧凑型汽车希望有更大的续航里程，锂金属电池或许是一种选择。其能量密度高，单位质量或单位体积的材料中能储存更多的能量。但稳定性仍然是个问题，因为电极材料与传统的电解质体系会发生反应。

卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和乌尔姆亥姆霍兹电化学储能研究所(HIU)的研究人员使用富镍正极和离子液体电解质的组合作为解决方案，研究成果发表在《Joule》杂志上。

低钴富镍层状正极(NCM88)能达到很高的能量密度，但在常用的商用有机电解质LP30中不稳定，随着循环次数的增加，电池容量会逐渐减小。其原因为：在电解液LP30中，离子会导致正极开裂，在这些裂缝中，电解液与电极发生反应，电极结构被破坏。此外，在负极上还会形成一层厚厚的苔藓状锂层。因此，科学家们采用了一种不易挥发、不易燃的双阴离子离子液体电解质(ILE)。在ILE的帮助下，富镍正极上的结构变形程度显著降低。

研究结果表明：以活性材料的总量计，采用NCM88正极和ILE电解质的锂金属电池的能量密度达到了560 W·h/kg。初始容量为214 mA·h/g的正极材料，经过1 000次循环后，容量保持率为88%。平均库仑效率(即放电与充电容量之比)为99.94%。